天正3（1575）年になると、信長の目も丹波に向きはじめていました。この年5月、信長は甲斐（かい＝山梨県）の武田勝頼（たけだかつより）を長篠（ながしの＝愛知県新城市）の合戦で打ち破って東方の脅威を取り除きます。ついで秋、越前（えちぜん＝福井県）一向一揆（いっこういっき）の平定も一段落しようとしていた9月2日、越前出陣中の明智光秀にあらためて丹波の攻略を命じたのです。
織田勢出陣の報を聞いた直正はただちに但馬竹田城から撤退、黒井城を中心に迎え撃とうとします。このころ直正は、遠く甲信の武田氏や中国の毛利氏、さらに大坂の石山本願寺（いしやまほんがんじ）とも連絡をとりあいながら、信長との対決姿勢を見せていました。いわゆる「第二次信長包囲網」の一環です。近年の研究では、この時期の信長包囲網の形成についても、京都を追われて毛利氏に保護されていた足利義昭の諸大名への働きかけが重視されています。

さて、光秀が丹波に入ると、丹波の国衆たちのなかには、多紀郡八上城の波多野秀治（ひではる）を含めて、光秀に従うものも多く現れました。光秀は、船井郡宍人（ふないぐんししうど＝南丹市園部町）の小畠（おばた）氏を中心に、丹波国衆への呼びかけを進めていったようです。こうして足がかりを築いた光秀は、小畠氏ら味方となった国衆らを率いて奥郡へ出陣、11月には直正が籠もる黒井城（丹波市春日町）の包囲を完了しました。光秀は黒井城の周囲に陣地となる付城（つけじろ）を多数築き、戦は持久戦になるかに見えました。
ところが、ここで光秀にとっては痛恨の出来事がおこりました。翌天正4（1576）年1月、黒井城を包囲していた光秀勢の中から、八上城の波多野秀治が荻野方に寝返り、光秀勢を攻撃したのです。それまで光秀に従っていた丹波の国衆も多くが荻野方に転じたようで、光秀は一気に劣勢に陥り、ほうほうの体で本拠の近江国坂本（おうみのくにさかもと＝滋賀県大津市）に逃げ帰ることになりました。直正は、本拠近くまで攻め込んだ敵を引き付けて打ち破ったことになりますので、こうした直正の戦い方は、後の世では「赤井の呼び込み軍法」と呼ばれました。